(關(guān)注·創(chuàng)新機(jī)制體制 建設(shè)種業(yè)強(qiáng)國)
品種培育過程漫長
穩(wěn)定性、一致性和特異性是某一作物群體成為品種的三個基本要求。品種的類型有:純系品種,雜交品種,群體品種,無性系品種。
作物常規(guī)育種一般包括下列基本步驟:遺傳變異的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新,遺傳變異的選擇和固定,品種(組合、群體)的決選和審定,新品種繁殖和推廣。
根據(jù)作物的遺傳特性,確定育種目標(biāo),育種目標(biāo)是作物育種的“藍(lán)圖”。針對育種性狀目標(biāo)收集或引進(jìn)種質(zhì)資源,再根據(jù)目標(biāo)性狀的遺傳規(guī)律,選配親本,組培雜交組合,篩選出符合育種目標(biāo)的雜種F1代。親本選配是雜交育種工作的基礎(chǔ),只有優(yōu)良的親本才能選育出優(yōu)良的品種;次年種植F2,在F2為分離世代,群體分離出性狀各異的后代單株,根據(jù)育種目標(biāo)選擇優(yōu)良單株,即遺傳變異的發(fā)現(xiàn)和創(chuàng)新;連續(xù)種植F3—F6,根據(jù)育種目標(biāo)選擇優(yōu)良單株,并使其穩(wěn)定;選擇優(yōu)良的株系參加國家或省級品種區(qū)域試驗,達(dá)到國家或省級新品種審定標(biāo)準(zhǔn)的品種,經(jīng)國家或省級品種審定委員會審定后,可以在適宜地區(qū)進(jìn)行推廣種植。品種培育過程較為漫長,從親本收集和組合選配到新品種審定需要8—10年。
2004—2012年糧食連續(xù)九年增產(chǎn), 2012年全國糧食總產(chǎn)量達(dá)到58957萬噸,實現(xiàn)了半個世紀(jì)以來首次連續(xù)九年增產(chǎn)。糧食連續(xù)九年增產(chǎn)中單產(chǎn)提高對總產(chǎn)量增長的貢獻(xiàn)率為62.3%。在影響糧食單產(chǎn)提高的諸多因素中,科技進(jìn)步的貢獻(xiàn),尤其是新品種的培育和推廣起到了重要作用。
新品種作用巨大
作物新品種對促進(jìn)作物生產(chǎn)的作用顯著。主要表現(xiàn)在提高產(chǎn)量、增強(qiáng)抗性、改善品質(zhì)、提高生產(chǎn)效率等方面。
提高產(chǎn)量。中國糧食作物品種平均 6—7年更換1次,一般新品種可比老品種增產(chǎn)15%左右。1949—1984年間中國主要糧食作物單產(chǎn)增加1倍多,估計30%—40%可歸功于育種。
增強(qiáng)抗性??购蛟缡煊N已使作物分布逐漸向高緯度和高海拔地區(qū)擴(kuò)展。1950年以前,西藏主要農(nóng)區(qū)在海拔3200米以上不種冬小麥。引入冬性較強(qiáng)的“肥麥”以后,已很快發(fā)展成為春、冬麥兼種的地區(qū)。超早熟大豆品種的育成,使黑龍江北部高于10℃的年活動積溫1800℃以上的地區(qū)可種植大豆。耐旱作物和耐旱品種的選育,則為半干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的穩(wěn)步增長作出了貢獻(xiàn)。利用品種抗性減輕病蟲為害,已證明是既經(jīng)濟(jì)有效又可避免污染環(huán)境的措施。巴西育成的抗酸性土壤鋁害的小麥品種,美國育成的可用純海水灌溉的耐鹽大麥,國際熱帶農(nóng)業(yè)中心選育的在缺磷土壤中仍能豐產(chǎn)的豆類品種等,證明了育種在增強(qiáng)作物對不良土壤、水利條件等方面的巨大潛力。
改善品質(zhì)。谷類提供人類食物熱量的70%,但其蛋白質(zhì)的含量較低。自上世紀(jì)50年代發(fā)現(xiàn)冬小麥高蛋白基因和60年代初發(fā)現(xiàn)玉米高賴氨酸突變體奧派克2之后,品質(zhì)育種進(jìn)展較快。一些產(chǎn)量不低于原有推廣種而蛋白質(zhì)含量提高1%—2%的冬小麥品種已在美國推廣。棉花品質(zhì)育種在使纖維質(zhì)量不斷得到改進(jìn)的同時,正進(jìn)一步致力于棉子高油分、無棉酚、高蛋白品種的選育,有可能使棉花成為棉、油兼用的作物。飼料作物育種也在育成少含或不含有害成分的品種方面取得進(jìn)展。
提高生產(chǎn)效率。選育株矮稈壯、穗層整齊、成熟一致、不易落粒的谷類作物品種可大大提高機(jī)械化收獲的效率。如矮稈高粱品種的育成,使小麥聯(lián)合收割機(jī)可兼收高粱,從而有力地促進(jìn)了美國高粱生產(chǎn)的發(fā)展。糖用甜菜昂貴而費力的間苗勞動,則因單胚品種的育成而大為節(jié)省。此外,早熟品種的推廣,對增加復(fù)種指數(shù)、提高土地利用率也有重要作用。
(作者為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所副研究員、博士)